自学Python5.7-面向对象三大基本特征_封装

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自学Python5.7-面向对象三大基本特征_封装

一、封装

1.1  封装概念

广义上面向对象的封装 ：代码的保护，面向对象的思想本身就是一种封装，只让自己的对象调用自己的方法。

狭义上的封装：面向对象的三大基本特征之一，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

封装的好处： 

• 将变化隔离；
• 便于使用；
• 提高复用性；
• 提高安全性；

封装原则：

• 将不需要对外提供的内容都隐藏起来；
• 把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。

class Person:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.passwd = passwd
carlos = Person("carlos","carlos7628")
print(carlos.passwd)  # 打印出carlos的密码

1.2  私有属性

1.2.1  私有属性，在外部调用不到

# 若不想别人查看carlos的密码
class Person:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.__passwd = passwd   #加上"__",隐藏属性，----私有属性
carlos = Person("carlos","carlos7628")
print(carlos.__passwd)

1.2.2  私有属性，使用一种方法可以在外部调用（通常不使用）

class Person:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.__passwd = passwd   #加上"__",隐藏方法
carlos = Person("carlos","carlos7628")
print(carlos.__dict__)  # 查看属性里面都有什么

此时查看到密码的真实属性是“_Person__passwd'”， 再来print一下：

class Person:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.__passwd = passwd   #加上"__",隐藏方法
carlos = Person("carlos","carlos7628")
print(carlos._Person__passwd)  # _类的名字__属性的名字，就能查看到私有属性的内容

1.2.3  私有属性，只要在类的内部使用私有属性，就会自动的转换成带上_类名

class Person:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.__passwd = passwd   #加上"__",隐藏方法 ，
    def get_pwd(self):
        return self.__passwd    #只要在类的内部使用私有属性，就会自动的转换成带上_类名。 就是_Person__passwd
carlos = Person("carlos","carlos7628")
print(carlos._Person__passwd)
print(carlos.get_pwd())

1.2.4  只要在类的内部使用私有属性，就会自动的转换成带上_类名，就是_Person__passwd。但是在类的外部不是的。

class Person:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.__passwd = passwd   #加上"__",隐藏方法
    def get_pwd(self):
        print(self.__dict__)
        return self.__passwd    #只要在类的内部使用私有属性，就会自动的转换成带上_类名
carlos = Person("carlos","carlos7628")
print(carlos._Person__passwd)
carlos.__high = 181
print(carlos.get_pwd())
print(carlos.__high)

举例：

# 定一个房子类， 计算面积
class Room:
    def __init__(self,name,length,width):
        self.name = name
        self.__length = length     #私有属性
        self.__width = width       #私有属性
    def area(self):
        return self.__length * self.__width
Tong = Room('Tong',2,1)
print(Tong.area())

现在有个问题，如果更改name，使用方法如下：

class Room:
    def __init__(self,name,length,width):
        self.name = name
        self.__length = length
        self.__width = width
    def area(self):
        return self.__length * self.__width
Tong = Room('Tong',2,1)
print(Tong.area())
Tong.name = "Carlos"
print(Tong.name)

最好的解决办法如下，name采用私有属性。 （对私有属性的保护，不可以随便更改名字name）

class Room:
    def __init__(self,name,length,width):
        self.__name = name
        self.__length = length
        self.__width = width
    def get_name(self):
        return self.__name
    def set_name(self,newName):
        if type(newName) is str and newName.isdigit() == False:   # 非数字的字符串
            self.__name = newName
        else:
            print('不合法的姓名')
    def area(self):
        return self.__length * self.__width
Tong = Room('Tong',12,6)
print(Tong.area())       # 打印tong房子的面积
Tong.set_name("carlos")  # 设置名字为carlos
print(Tong.get_name())
Tong.set_name("2")     # 设置了非法的名字2
print(Tong.get_name())

1.2.5 父类的私有属性不能被子类调用

# 父类的私有属性不能被子类调用
class Foo:
    __key = '123'       # _Foo__key   静态私有属性

class Son(Foo):
    print(Foo.__key)     # _Son__key

1.3  私有方法

class Person:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.__passwd = passwd   #加上"__",隐藏方法
    def __get_pwd(self):         #私有方法
        return self.__passwd    #只要在类的内部使用私有属性，就会自动的转换成带上_类名
    def login(self):          # 正常的方法调用私有的方法
        self.__get_pwd()

1.4  总结

• # 所有的私有 都是在变量的左边加上双下划綫
• 对象的私有属性
• 类中的私有方法
• 类中的静态私有属性
• # 所有的私有的 都不能在类的外部使用
• # 采用私有概念的场景：①隐藏起一个属性 ，不想让类的外部调用；②我想保护这个属性，不想让属性随意被改变；③我想保护这个属性，不被子类继承

二、property内置函数

property是一种特殊的属性，访问它时会执行一段功能（函数）然后返回值。

举例1：BMI指数（bmi是计算而来的，但很明显它听起来像是一个属性而非方法，如果我们将其做成一个属性，更便于理解）

成人的BMI数值：
过轻：低于18.5
正常：18.5-23.9
过重：24-27
肥胖：28-32
非常肥胖, 高于32
　　体质指数（BMI）=体重（kg）÷身高^2（m）
　　EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86

class People:
    def __init__(self,name,weight,height):
        self.name=name
        self.weight=weight
        self.height=height
    @property
    def bmi(self):
        return self.weight / (self.height**2)
p1=People('carlos',75,1.85)
print(p1.bmi)  # @Property直接调用属性bmi====== 没有Property调用方法bmi()

举例2： 圆的面积和周长

from math import pi
class Circle:
    def __init__(self,r):
        self.r = r
    def permeter(self):
        return 2*pi*self.r
    def area(self):
        return self.r**2*pi
c1 = Circle(5)
print(c1.permeter())  #圆的周长
print(c1.area())      #圆的面积

from math import pi
class Circle:
    def __init__(self,r):
        self.r = r
    @property
    def permeter(self):
        return 2*pi*self.r
    @property
    def area(self):
        return self.r**2*pi
c1 = Circle(5)
print(c1.permeter)  #圆的周长,可以向访问数据属性一样去访问area,会触发一个函数的执行,动态计算出一个值
print(c1.area)      #圆的面积

注意：此时的特性area和perimeter不能被赋值。

 from math import pi
 class Circle:
     def __init__(self,r):
         self.r = r
     @property
     def permeter(self):
         return 2*pi*self.r
     @property
     def area(self):
         return self.r**2*pi
 c1 = Circle(5)
 c.area=3    #为特性area赋值

此时特性area和perimeter不能被赋值

为什么要用property

将一个类的函数定义成特性以后，对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的，这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则。

面向对象的封装有三种方式：

• 【public】这种其实就是不封装,是对外公开的
• 【protected】这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开
• 【private】这种封装对谁都不公开

python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中，在C++里一般会将所有的所有的数据都设置为私有的，然后提供set和get方法（接口）去设置和获取，在python中通过property方法可以实现。

class Foo:
    def __init__(self,val):
        self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来

    @property
    def name(self):
        return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)

    @name.setter
    def name(self,value):
        if not isinstance(value,str):  #在设定值之前进行类型检查
            raise TypeError('%s must be str' %value)
        self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME

    @name.deleter
    def name(self):
        raise TypeError('Can not delete')

f=Foo('egon')
print(f.name)

f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str'
del f.name #抛出异常'TypeError: Can not delete'

一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法。

class Foo:
    @property
    def AAA(self):
        print('get的时候运行我啊')
    @AAA.setter
    def AAA(self,value):
        print('set的时候运行我啊')

    @AAA.deleter
    def AAA(self):
        print('delete的时候运行我啊')
#只有在属性AAA定义property后才能定义AAA.setter,AAA.deleter
f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA

class Foo:
    def get_AAA(self):
        print('get的时候运行我啊')
    def set_AAA(self,value):
        print('set的时候运行我啊')
    def delete_AAA(self):
        print('delete的时候运行我啊')
    AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #内置property三个参数与get,set,delete一一对应
f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA

实际超市促销的例子：

class Goods:
    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deleter
    def price(self):
        del self.original_price
obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
obj.price = 200   # 修改商品原价
print(obj.price)
del obj.price     # 删除商品原价

三、classmethod内置函数

　　

class Classmethod_Demo():
    role = 'dog'

    @classmethod
    def func(cls):
        print(cls.role)

Classmethod_Demo.func()

四、staticmethod内置函数　

class Staticmethod_Demo():
    role = 'dog'

    @staticmethod
    def func():
        print("当普通方法用")

Staticmethod_Demo.func()

.....